Substrate-dependent detoxification of DON, ZEN, and AFB 1 by a commercial silage inoculant: From mycotoxin reduction to feed safety compliance
تُظهر هذه الدراسة أن لقاحاً تجارياً للأعلاف السيلاجية يحتوي على بكتيريا *Pediococcus pentosaceus* و*Lactobacillus plantarum* وإنزيم السليولاز يقلل بفعالية من سموم DON وZEN وAFB1 ويحسن الجودة الغذائية في مختلف المخلفات الزراعية، مع إظهار قش الأرز لأكبر قدر من إزالة السمية والامتثال لمعايير السلامة مقارنة بالركائز الأخرى.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
في عالم تربية الماشية، تُعد جودة العلف مسألة حياة أو موت بالنسبة للحيوانات وسلامة الغذاء الذي تنتجه. يعتمد المزارعون على بقايا المحاصيل مثل القش وتفل قصب السكر لتغذية قطعانهم، ولكن هذه المواد غالباً ما تحمل تهديدات غير مرئية. فخلال فترات النمو والتخزين، يمكن للفطريات أن تستقر على هذه النباتات وتنتج مواد كيميائية سامة تُعرف بالسموم الفطرية (الميكوتوكسينات). ومن بين أخطرها ثلاثة أنواع محددة: أحدها يسبب القيء وتثبيط المناعة، والآخر يعطل الصحة الإنجابية، والثالث مادة مسرطنة قوية. ولجعل بقايا المحاصيل هذه آمنة ومغذية، غالباً ما يقوم المزارعون بضغطها بإحكام في أكيان محكمة الإغلاق لعملية التخمير، وهي عملية تُسمى "التخمير اللاهوائي" (ensiling). وعادة ما يتم تعزيز عملية التخمير هذه بإضافة خليط من البكتيريا النافعة والإنزيمات، المعروف باسم "المُلقّح"، والذي يسرع من تكوين حمض اللاكتيك ويحافظ على العلف. ومع ذلك، ظل هناك سؤال عالق حول ما إذا كان هذا الخليط البكتيري القياسي يمكنه تحييد هذه السموم الخطيرة بشكل موثوق عبر أنواع مختلفة من المواد النباتية، أم أن نجاح عملية التنظيف يعتمد كلياً على نوع النبات الذي تتم معالجته.
لقد وضع فريق من الباحثين هدفاً للإجابة على هذا السؤال من خلال اختبار خليط بكتيري تجاري على أربعة أنواع مختلفة جداً من مخلفات المحاصيل: قش الشعير، وقش الذرة، وقش الأرز، وتفل قباق (باغاس) قصب السكر المضغوط. أخذوا هذه المواد الخام، التي تحتوي طبيعياً على مستويات متفاوتة من السموم الثلاثة الخطيرة، وقسموها إلى مجموعتين. تلقت إحدى المجموعتين المعالجة البكتيرية الخاصة، بينما تلقت المجموعة الأخرى محلولاً سكرياً فقط ليعمل كعينة ضابطة للمقارنة. تم إغلاق كلتا المجموعتين في أكيان وتركها لتتخمر لمدة ستين يوماً. وبعد فترة التخمير، حلل العلماء العلف لمعرفة مدى تغير العناصر الغذائية، وكيف تقدمت عملية التخمير، والأهم من ذلك، كمية التلوث السمي المتبقية.
كشفت النتائج عن قصة تظهر اختلافات صارخة اعتماداً على المادة النباتية. لم يعمل الخليط البكتيري بنفس الطريقة على كل محصول؛ فقد برز قش الأرز كفائز واضح، حيث أظهر التحسن الأكثر دراماتيكية. ففي هذه المادة، خفضت المعالجة السم المسبب لتعطيل الإنجاب بنسبة تقارب تسعة وتسعين بالمائة، حيث انخفضت مستوياته من مستوى خطير بلغ 600 جزء في المليار إلى مستوى آمن بلغ 5.9 جزء في المليار. كما قلصت سم القيء بمقدار الثلثين، وخفضت المادة المسرطنة بنسبة ستين بالمائة. كما حقق قش الشعير نجاحاً هائلاً مع السم المسبب لتعطيل الإنجاب، حيث انخفض بنسبة تزيد عن خمسة وتسعين بالمائة، رغم أن سم القيء انخفض بنسبة تقارب واحد وأربعين بالمائة فقط. أما قش الذرة وتفل قصب السكر فقد أظهرا نتائج مختلطة؛ فبينما ساعدت البكتيريا في تقليل بعض السموم، إلا أنها فشلت في تقليل المادة المسرطنة في قش الذرة على الإطلاق، وكان تقليل السم المسبب لتعطيل الإنجاب في تفل قصب السكر ضئيلاً.
وعلى الرغم من هذه التباينات الواسعة في مقدار إزالة السموم، كشفت الدراسة عن رؤية جوهرية حول ما يهم فعلياً فيما يتعلق بالسلامة. فقد وجد الباحثون أن النسبة المئوية للسموم التي تمت إزالتها ليست هي المقياس الوحيد للنجاح. فعلى سبيل المثال، في قش الذرة، لم تزل البكتيريا أي جزء من المادة المسرطنة، ومع ذلك كان المنتج النهائي آمناً تماماً لأن الكمية الأصلية من ذلك السم كانت منخفضة للغاية في البداية. وعلى العكس من ذلك، في قش الشعير، أزالت البكتيريا حوالي واحد وأربعين بالمائة فقط من سم القيء، لكن هذا كان كافياً لخفض المستويات من مستوى مرتفع خطير إلى حد آمن، مما حول العلف من غير آمن إلى مطابق لمعايير السلامة. في المقابل، ظل قش الشعير غير المعالج غير آمن لأنه لم يستطع تقليل السم بما يكفي بمفرده.
كما بحثت الدراسة في كيفية تغير القيمة الغذائية للعلف خلال هذه العملية. حسنت المعالجة البكتيرية محتوى البروتين في قش الشعير بشكل كبير، حيث رفعته بأكثر من ستين بالمائة، وحسنت قش الأرز بنسبة ستة وعشرين بالمائة. ومع ذلك، تصرف قش الذرة بشكل مختلف؛ حيث انخفض محتوى البروتين فيه، وزاد محتوى الألياف، مما يشير إلى أن التخمير الطبيعي لهذا النبات تحديداً كان قوياً جداً لدرجة أن البكتيريا المضافة لم تستطع تحسينه أكثر من ذلك، كما أن الرطوبة العالية في الذرة الطازجة قد تكون خففت من العناصر الغذائية. أما تفل قصب السكر، فرغم تخمره بشكل جيد، فقد ظل منخفضاً جداً في البروتين بغض النظر عن المعالجة، مما يشير إلى أنه سيحتاج إلى الخلط مع أعلاف أخرى ليكون مفيداً.
في النهاية، يوضح البحث أنه لا يوجد حل واحد "يناسب الجميع" لتنظيف الأعلاف الملوثة. إن فعالية المعالجة البكتيرية تعتمد بشدة على النوع المحدد للنبات ونوع السم المعني. وتخلص الدراسة إلى أن القيمة الحقيقية لمثل هذه المعالجة لا ينبغي أن تُقاس فقط بمدى ارتفاع نسبة إزالة السموم، بل بمدى مطابقة المنتج النهائي للوائح السلامة. فالمعالجة التي تزيل نسبة أصغر من السم قد تكون أكثر قيمة إذا كانت تنقل العلف من الحالة الخطرة إلى المنطقة الآمنة، بينما قد تكون المعالجة التي تزيل نسبة كبيرة من السم غير ضرورية إذا كان العلف آمناً بالفعل. وتوفر هذه النتيجة للمزارعين مساراً أوضح للمضي قدماً: إذ يمكنهم الآن اختيار إضافات محددة بناءً على المحصول الدقيق والتلوث الذي يتعاملون معه، مما يضمن أن أعلافهم ليست نظيفة فحسب، بل آمنة حقاً لحيواناتهم.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.